1. CHOROBY CZŁOWIEKA POWODOWANE PRZEZ DROBNOUSTROJE:

- zapalenie jelit: Escherichia coli

- zatrucia, salmonella - Salmonella enteriticlis

- zatrucia pokarmowe - Bacillus cereus, Clostridium perfrigens

- botulizm - Clostridium botulinum

- tężec - Clostridium tetani

- cholera i czerwonka - Vibrio cholerae, Shigella dysynteriae

- rzeżączka i kiła - Neisseria gonorrhoeae, Treponema pallidum

- choroba legionistów - Legionella pneumophila

- ostre zapalenie gardła - Streptococcus pyogenes

- borelioza - Borellia burgdorferi

- wrzody żołądka - Helicobacter pylori

- trąd - Mycobacterium leprae

- dżuma - Yersinia pestis

2. PROKARYOTA:

- BRAK:

* typowego jądra komórkowego

* organelli związanych z wytwarzaniem energii (chloroplasty, mitochondria, lizosomy)

* złożonych systemów błon wewnętrznych (retikulum endoplazma tyczne, aparat Golgiego związany z syntezą i sortowaniem białek)

* zamiast jądra - nukleoid (nieobłoniony aparat jądrowy zbudowany z dużego, spiralnie zwiniętego chromosomu - genoforu, z DNA)

* podział materiału genetycznego BEZ MITOZY BRAK TYPOWEGO JĄDRA

* transfer informacji genetycznej: koniugacja, transformacja, transdukcja

- rybosomy małych rozmiarów

- mureina w ścianie komórkowej (wrażliwa na działanie lizozymu - muramidaza)

- rzęski u niektórych prokaryota

- niektóre bakterie - zdolność do wytwarzania endospor (przetrwalników) odpornych na temperaturę i niekorzystne warunki/czynniki środowiska

- fotosynteza związana z systemem błon i pęcherzyków występujących w cytoplazmie

- rozmnażanie - bezpłciowe, przez podział

3. EUKARYOTA:

- komórki podzielone błonami wewnętrznymi na przedziały (błony przenoszą informację, związki pośrednie w metabolizmie oraz produkty końcowe metabolizmu od miejsca ich syntezy do miejsca wykorzystania)

- jądro otoczone błoną jądrową, zawiera DNA, więcej niż jeden chromosom, mitochondria, chloroplasty, organelle błonowe, lizosomy, peroksysomy, cytoszkielet zbudowany z mikrotubul oraz plazmidy (u drożdży i niektórych grzybów)

- wici mają złożoną budowę o układzie mikrotubularnym (9+2)

- komórki dzielą się przez mitozę

- wymiana informacji genetycznej zachodzi podczas rozmnażania płciowego

- mejoza komórki haploidalne mogą się łączyć

4. MEJOZA - podział komórki diploidalnej, powstanie 4 komórek haploidalnych.

Podział mejotyczny - tylko komórki macierzyste gamet i zarodników.

5. EUKARYOTA ZAWIERA KRÓLESTWA:

- Protozoa - pierwotniaki

- Chromista - grzybopływki

- Fungi - grzyby

- Algae - glony

- Plantae - rośliny

- Animalia - zwierzęta

6. WIRUSY:

Pasożyty bezwzględne = wewnątrzkomórkowe. Pasożyty bakterii, roślin i zwierząt (wśród najmniejszych znanych czynników chorobotwórczych) bez własnej przemiany materii.

Zakaźna cząstki nukleoproteidowe NAMNAŻAJĄ SIĘ kosztem substancji żywych komórek, które ulegają dezorganizacji.

Wirusy zawierające DNA : poxwirusy (ospa), herpeswirusy (opryszczka), adenowirusy (guzy)

NAMNAŻANIE SIĘ WIRUSÓW:

Kwas nukleinowy = genom wirusów

Kod genetyczny wirusa = informacja genetyczna struktura wirusa

Informacja genetyczna = kilka lub kilkadziesiąt genów

Kwas nukleinowy otoczony płaszczem białkowym = kapsydem (wiele identycznych podjednostek białkowych = kapsomerów)

Białka kaprysu = specyficzne enzymy, tzw. Replikazy (niezbędne do utworzenia wirusa)

NAMNAŻANIE SIĘ WIRUSÓW:

- replikacja wirusowego kwasu nukleinowego (transkrypcja)

- biosynteza białka kapsydu (translacja)

- montaż wirionów

KAPSYD - czasem otoczony bezkształtną lub ściśle przylegającą osłonką glikoproteinowo-lipidową. Osłonka może zawierać peplomery - wypustki tworzące frędzle wokół cząstki wirusa.

Kompletna nukleoproteidowa cząstka wirusa - WIRION BIAŁKA

ZADANIA KAPSYDU:

- ochrona kwasu nukleinowego

- rozpoznanie właściwego gospodarza

- andorpcja i wprowadzenie wirusa do wnętrza komórki żywiciela

- indukowanie wytwarzania przeciwciał w organizmach zwierząt stałocieplnych

7. PRZENOSZENIE I PRZEMIESZCZANIE SIĘ WIRUSÓW ROŚLINNYCH:

w sposób BIERNY:

- mechanicznie - drobne rany, uszkodzenia, np. ocieranie się liści, zabiegi pielęgnacyjne, powierzchnia ciała zwierząt

- przeniesienie wirusa z pyłkiem - przenika do zalążni, następnie do zarodka

- w glebie - zrosty korzeni, owady, nicienie, grzyby

przez WEKTORY

- owady z kłująco-ssącym aparatem gębowym (mszyce, rzadziej piewiki i czerwce)

- owady z gryzącym aparatem gębowym (rzędy: Homoptera, Heteroptera - pluskwiaki równoskrzydłe i różnoskrzydłe, Orthoptera - prostoskrzydłe, Coleoptera - chrząszcze, Diptera - dwuskrzydłe, Thysaneptera - przylżeńce i Lepidoptera - motyle)

SPOSOBY PRZENOSZENIA WIRUSÓW:

- nietrwały - infekowana tylko jedna roślina, wirusy przenoszone na kłujce

- trwały - infekowane wiele roślin, wirusy krążeniowe przewód pokarmowy mszycy przez ścianki jelit do hemolimfy gruczoł ślinowy i kłujka ze ścianą do rośliny zdrowej

Niektóre wirusy krążeniowe namnażają się w ciele wektora: wirusy krążeniowo-rozmnożeniowe.

OBJAWY CHORÓB WIRUSOWYCH (WIROZ) NA ROŚLINACH:

- zniekształcenia: zahamowanie wzrostu, skarłowacenie, nitkowatość liści, bąblowatość i In.

- przebarwienia - mozaiki, staśmienie nerwów, chloroza nerwów

Zmienność wirusów: Wiriony jednego gatunku mogą różnić się genetycznie (mutacja, rzadziej rekombinacja genetyczna, pseudorekombinacja, maskowanie genomu).

MUTACJA - zmiany w strukturze kwasu nukleinowego; brak (wypadnięcie) jednego lub kilku nukleotydów, obecność (włącznie się w nić kwasu nukleinowego) dodatkowych nukleotydów

8. IDENTYFIKACJA WIRUSÓW:

METODA BIOLOGICZNA: rośliny testowe, rośliny wskaźnikowe; reakcja na zakażenie określonym gatunkiem wirusa:

- wyraźne i charakterystyczne (specyficzne) objawy chorobowe

METODA WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH: rośliny testowe, rośliny wskaźnikowe; właściwości fizyczne wirusa w soku rośliny, bez struktury komórkowej:

- punkt termicznej inaktywacji - najniższa temperatura, w której wirus traci infekcyjność w ciągu 10 min (40-90 st.)

- punkt ograniczonego rozcieńczenia - największe rozcieńczenie soku roślinnego, w którym wirus zachowuje infekcyjność

- trwałość in vitro - największa liczba godzin, po której wirus w soku roślinnym zachowuje infekcyjność (kilka godzin do kilku tygodni)

METODA BEZPOŚREDNIEJ OBSERWACJI: mikroskop elektronowy

- mikroskopia immunoelektronowa

- kriomikroskopia elektronowa (szybkie zamrażanie wirusów w płynnym etanie przed umieszczeniem obiektu na siatce węglowej)

- badanie ultrastruktury - technika dyfrakcji promieni x

METODA SEROLOGICZNA: kapsyd = antygen; po wprowadzeniu bezpośrednio do krwi zwierzęcia stałocieplnego tworzenie specyficznych białek we krwi

Przeciwciała pobierane z osocza krwi - surowica do testów serologicznych.

Przeciwciało + określony wirus białko surowicy + białko otoczki wirusa reakcja specyficzna.

Nieoczyszczony sok zawirusowanej rośliny + przeciwciała reakcja aglutynacji (zlepianie)

Oczyszczony sok zawirusowanej rośliny + przeciwciała reakcja precypitacji (zmętnienie)

Przeciwciała z surowicy łączą się tylko z białkiem jednego kapsydu.

METODA HYBRYDYZACJI: hybrydyzacja z sondami molekularnymi cDNA lub cRNA znakowanymi radioaktywnym P (lub biotyną albo fotobiotyną)

METODA MOLEKULARNA: budowa kwasów nukleinowych rdzenia:

- ekstrakcja - obecność DNA (RNA) metodą elektroforezy na żelu poliakrylamidowym

- amplifikacja kwasów nukleinowych - łańcuchowa reakcja polimerazy

- porównanie sekwencji nukleotydów ze wzorem

BAKTERIOFAGI - wirusy bytujące w komórkach bakteryjnych

9. BAKTERIE:

- BRAK:

* typowego jądra komórkowego

* organelli związanych z wytwarzaniem energii (chloroplasty, mitochondria, lizosomy)

* złożonych systemów błon wewnętrznych (retikulum endoplazma tyczne, aparat Golgiego związany z syntezą i sortowaniem białek)

* zamiast jądra - nukleoid (nieobłoniony aparat jądrowy zbudowany z dużego, spiralnie zwiniętego chromosomu - genoforu, z DNA)

* podział materiału genetycznego BEZ MITOZY BRAK TYPOWEGO JĄDRA

* transfer informacji genetycznej: koniugacja, transformacja, transdukcja

- rybosomy małych rozmiarów

- mureina w ścianie komórkowej (wrażliwa na działanie lizozymu - muramidaza)

- rzęski u niektórych prokaryota

- niektóre bakterie - zdolność do wytwarzania endospor (przetrwalników) odpornych na temperaturę i niekorzystne warunki/czynniki środowiska

- fotosynteza związana z systemem błon i pęcherzyków występujących w cytoplazmie

- rozmnażanie - bezpłciowe, przez podział

IV kategorie:

- bakterie gramujemne

- bakterie gramdodatnie

- bakterie bez ściany komórkowej

- archebakterie

I i II kategoria - BUDOWA:

- otoczka śluzowa

- rzęski

- fimbrie

- ściana komórkowa

- błona cytoplazmatyczna

- cytoplazma

KSZTAŁT - bakterie właściwe:

- kulisty (ziarniaki)

- pałeczkowaty (Bacterium) i laseczkowaty (Bacillus - endospory tlenowe, Clostridium - endospory beztlenowe)

- przecinkowaty (Vibrio)

- krętki (Spirillum)

10. TYPY URZĘSIENIA BAKTERII:

- JEDNORZĘSKOWE - monotrychalne

- WIĄZKORZĘSKOWE - fototrychalne

- DWURZĘSKOWE - ditrychalne/amfitrychalne

- OKOŁORZĘSKOWE - perytrychalne

Identyfikacja bakterii - kryteria : morfologiczne, biochemiczne, serologiczne, genetyczne.

11. FITOPLAZMY - CHOROBY ROŚLIN:

Objawy: żółtaczki czerwienne, drobnienie liści, zahamowanie wzrostu, proliferacja pędów, czarcie miotły, sterylność kwiatów

Budowa: brak ściany komórkowej, 3-warstwowa błona, rybosomy, nić DNA

Kształt: pleomorficzne, kuliste, jajowate, rurkowate do nitkowatych

Wymiary: średnica 175-250 nm

Rozmnażanie: pączkowanie, podział

Infekcja: jedynie naturalna, wektory=skoczki

12. SPIROPLAZMY:

Objawy: drobnienie liści, zahamowanie wzrostu

Budowa: brak ściany komórkowej, rybosomy, nić DNA

Kształt: spiralne, nitkowate rozgałęzione, kuliste, owalne

Wymiary: średnica spiralnych: 100-200 nm, średnica kulistych: ok. 300 nm

Rozmnażanie: podział (po przewężeniu komórki)

Infekcja: jedynie naturalna, wektory=owady

13. PROCESY PARASEKSUALNE:

TRANSFORMACJA - pobranie wolnego DNA ze środowiska, włączenie do genomu bakterii

KONIUGACJA - przekazywanie materiału genetycznego z komórki dawcy do komórki biorcy

TRANSDUKCJA - przeniesienie DNA przez bakteriofaga z jednej komórki bakteryjnej do drugiej

TRANSFEKCJA - wprowadzenie DNA bakteriofaga do komórki bakterii i włączenie do genomu bakterii

14. GRZYBY:

Budowa:

- grzybnia

- ściana komórkowa - chityna

- wnętrze komórki

- ergosterol w błonie komórkowej

Odżywianie się grzybów: heterotrofy, sapotrofy, pasożyty względne/bezwzględne

Rozmnażanie się: zarodniki płciowe/bezpłciowe.

Grzyby właściwe:

Plecha strzępki

Grzybnia mycelium

Zarodnik spora

Przetrwalnik sklerota = sklerocium

Proces płciowy - 3 etapy:

1. Zespolenie plazmy - plazmogamia

2. Zespolenie jąder - kariogamia

3. Podział redukcyjny jądra

Mikoryza - grzybokorzeń; obligatoryjne symbionty mikoryzowe, brak rozmnażania płciowego, plecha wielojądrowa

Mikoroza arbuskularna - współżycie korzeni roślin z grzybami z gromady Glomeromycota, które są obligatoryjnymi symbiontami mikoryzowymi. Strzępki wnikają międzykomórkowo do środkowej i wewnętrznej kory korzenia, a następnie tworzą arbuskule, tj. krzaczasto rozgałęzione strzępki grzyba wewnątrz komórek, występuje u większości znanych roślin.

GAMETANGIOGAMIA - proces płciowy polegający na połączeniu się gametangiów

GAMETOGAMIA - proces płciowy polegający na połączeniu się gamet

GAMETANGIUM - wielojądrowa komórka zawierająca gamety lub jądra haploidalne, które funkcjonują jako gamety.

GRZYBY:

Organizmy cudzożywne, których ciało tworzy plechę. Środowisko życia - teren wilgotny.

Celuloza w ścianie komórkowej

Budowa:

Grzybnia zbudowana ze strzępek jedno- lub wielokomórkowych.

- grzybnia wytwarzać może owocniki - twory służące do reprodukcji (kapelusz, miseczka, kula)

- ściana zbudowana z chityny

- komórki zawierają jądro, mitochondria, retikulum endoplazma tyczne, rybosomy, lizosomy, aparat Golgiego

- w komórkach barwniki nieczynne fotosyntetycznie - nadają grzybni charakterystyczne zabarwienie

Odżywianie:

- organizmy heterotroficzne - nie potrafią syntezować związków organicznych

*saprobionty - odżywiają się martwą materią organiczną: saprofity (szczątki roślinne), saprofagi (szczątki zwierzęce)

* pasożyty - czerpią związki organiczne z ciała gospodarza, mogą wywoływać choroby

* symbionty - wchodzą we współżycie z obopólną korzyścią (symbioza z korzeniami drzew - mikoryza)

Oddychanie:

- tlenowe - u większości. Cząsteczka pokarmowa zostaje rozłożona na H₂O i CO₂ z wytworzeniem energii w postaci ATP.

- beztlenowe - z cząsteczki glukozy powstaje etanol, CO₂ i ATP. Jest to proces fermentacji alkoholowej.

Rozmnażanie:

- BEZPŁCIOWE - przez zarodniki (spory), wytworzone w zarodniach

- WEGETATYWNE - podział organizmów jednokomórkowych/fragmentacja wielokomórkowej grzybni

- PŁCIOWE - koniugacja dwóch strzępek o odmiennym genetycznie typie płciowym. Strzępki stykają się, zrastają, a ich jądra zlewają się tworząc haploidalna zygotę.

Znaczenie:

- rozkład martwych szczątków organicznych - uwolnienie pierwiastków wbudowanych w związki organiczne, możliwość ponownego ich wykorzystania przez organizmy żywe

- użyźnianie gleby

- wchodzą w symbiozę z korzeniami (90% drzew wymaga obecności grzyba do prawidłowego rozwoju i funkcjonowania)

- pasożyty - hamowanie wzrostu, śmierć

- pasożyty zwierząt i ludzi

15. OWOCNIKI:

Ascomycetes

- otocznia zamknięta - kleistotecjum: Aby zarodniki się wydostały kleistotecjum musi zostać uszkodzone, bo otocznia nie posiada własnego otworu.

- otocznia otwarta: Worki dojrzewają nierównomiernie. Ten, który dojrzeje wyrzuca zarodniki, obumiera i jest poddawany trawieniu.

- miseczka: Miseczka może się zamykać i otwierać, w zależności od warunków. Jest to najbardziej wyrafinowany sposobów wytwarzania i uwalniania zarodników, ponieważ uwalniane są tylko w dobrych warunkach

*stojąca

*siedząca

- pseudotecjum: W jednej wspólnej podkładce występuje dużo małych zarodników - komór otwartych.

- owocniki gymnokarpiczne: Owocniki otwarte. Za młodu mają zamknięte kapelusze, co chroni zarodniki. Dopiero po otwarciu się wysypują.

- owocniki angiokarpiczne: Owocniki zamknięte. Muszą zostać zniszczone, by zarodniki się wydostały.

16. HISTORIA MIKROBIOLOGII:

- Starożytność/średniowiecze: brak rozwoju

Arystoteles: Teoria samorództwa. Powstawanie organizmów żywych z materii nieożywionej.

Odrodzenie: XV w. wynalezienie druku, odkrycie Ameryki, towarzystwa naukowe

XVI w. - gwałtowny rozwój nauk przyrodniczych

Antonie van Leeouwenhoek (1632-1723) - wynalazca mikroskopu

Ernest Abbe i Carl Friedrich Zeiss - współczesny mikroskop z oświetleniem

Ludwik Pasteur: Definitywnie obalił teorię samorództwa. Każdy osobnik istoty żywej może powstać jedynie z innego osobnika.

17. POSTULATY KOCHA:

Kryteria wymagane dla niezbitego udowodnienia, że określony mikroorganizm wywołuje określoną chorobę zakaźną.

1. Stałe występowanie drobnoustroju w organizmie dotkniętym chorobą = związek

mikroba z objawami.

2. Wyosobnienie tego drobnoustroju z chorego organizmu i jego hodowla w czystej

kulturze.

3. Ponowne zakażenie organizmy tym drobnoustrojem i wywołanie tej samej choroby z

właściwymi jej objawami.

4. Ponowne wyosobnienie tego drobnoustroju z chorego organizmy i jego hodowla w

czystej kulturze oraz stwierdzenie jego identyczności z pierwotnie wyizolowanym i

użytym do sztucznej infekcji.

18. HIPOTEZY NA TEMAT POCHODZENIA WIRUSÓW I ICH MIEJSCA W ŚWIECIE:

HIPOTEZA 1: Prymitywne istoty żywe, powstałe w początkach formowania się życia na Ziemi, które przetrwały do naszych czasów, chroniąc się w komórkach innych organizmów.

HIPOTEZA 2: Uproszczone formy pasożytnicze, powstałe w wyniku ewolucji z form bardziej skomplikowanych.

HIPOTEZA 3: Fragmenty genoforu gospodarza, który uległ autonomizacji, czyli wyodrębnił się w osobną strukturę, zdolną do powielania i rozprzestrzeniania.

19. ZMIENNOŚĆ WIRUSÓW:

1. rekombinacja genetyczna - w komórce, w której namnażały się różne szczepy wirusa utworzenie nici kwasu nukleinowego z elementów wchodzących w skład kwasów różnych szczepów

2. pseudorekombinacja - u wirusów o podzielonym genomie: wymiana homologicznych komponentów różnych szczepów wirusa całym kapsydem innego szczepu

3. maskowanie genomu - całkowita zmiana kapsydu otaczanie się kwasu nukleinowego jednego szczepu wirusa całym kapsydem innego szczepu

4. mieszańce fenotypowe - otaczanie się kwasu nukleinowego wirusa kapsydem złożonym z elementów białkowych różnych szczepów

20. ODDYCHANIE TLENOWE I BEZTLENOWE:

TLENOWE:

proces utleniania (głównie cukrów, białek i tłuszczów) pod wpływem enzymów, podczas którego powstają produkty finalne: dwutlenek węgla i woda oraz uwalniana jest energia. Oddychanie tlenowe jest wielostopniowym procesem redoks, w którym wodór jest przenoszony z glukozy na tlen. Glukoza jest utleniana, natomiast tlen ulega redukcji. Uproszczona reakcja ma następujący przebieg: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H_2O
6CO₂ + 12H_2O +energia (ATP). Energia potencjalna elektronów atomów wodoru jest wykorzystywana do syntezy ATP. Proces utleniania glukozy jest jednak bardzo złożony i wyróżnia się cztery jej etapy w procesie oddychania tlenowego: glikoliza (rozkład glukozy na dwie cząsteczki pirogronianu i powstanie NADH i ATP; każda reakcja w procesie glikolizy jest katalizowana przez specyficzny enzym), tworzenie acetylo-CoA (utlenienie pirogranianu do dwuwęglowej cząsteczki octanu, który łączy się z koenzymem A i tworzy acetyl-CoA, a przy tym zostaje uwolniony dwutlenek węgla i NADH), cykl kwasu cytrynowego (ciąg reakcji, podczas których grupa acetylowa z acetylu-CoA jest degradowana do CO₂ i uwalnia się wodór), system transportu elektronów i chemiosmoza.

BEZTLENOWE:

Oddychanie beztlenowe jest to proces utleniania związków organicznych odbywające się w warunkach beztlenowych. Najczęściej utlenianiu ulega glukoza, natomiast pierwszym etapem jest glikoliza (podobnie jak w oddychaniu tlenowym). Następnie ma miejsce utlenianie dinukleotydów zredukowanych podczas glikolizy. Jest ona jedynym źródłem energii w tym procesie. W warunkach braku dostępu tlenu nie odbywa się łańcuch oddechowy. Utlenianie dinukleotydów zachodzi przy udziale innych związków organicznych niż w oddychaniu tlenowym.

---